CN107515027A - 基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统。该系统包括数据采集单元、数据预处理单元、A/D转换单元、微处理器、GPRS DTU设备和物联网服务器，数据采集单元包括气敏传感器、温度传感器和微水含检测器，气敏传感器、温度传感器和微水含检测器分别与数据预处理单元相连；预处理单元与所述A/D转换单元相连；A/D转换单元与微处理器相连；微处理器与GPRS DTU设备相连。本发明可以对变压器集中进行监测，节省大量人力物力；能实时、准确地获得变压器油动态温度、气体浓度和气体含水量及时监测。一旦数据异常，可进行报警提示。系统结构简单，操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及水泥建材技术领域，具体涉及一种基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统及方法。
背景技术
我国国民经济的快速发展，使得现代的电力系统向着大电网、大容量、高电压的方向转变，越来越多的电气设备被使用。在电力系统各种电气设备中，变压器作为一种关键设备，它主要是完成电压、电流的转换和能量的传输工作，其运行故障不仅关系到供电的可靠性，并且严重威胁到电力系统的运行安全。因此，研究变压器故障诊断技术，提高变压器的运行维护水平，是电力系统中一项具有重大现实意义和实用价值的课题。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有技术中存在的问题，从而提供一种基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统及方法。
为实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统。该系统包括数据采集单元、数据预处理单元、A/D转换单元、微处理器、GPRS DTU设备和物联网服务器，
所述数据采集单元包括气敏传感器、温度传感器和微水含检测器，所述气敏传感器、温度传感器和微水含检测器分别与所述数据预处理单元相连，用以将各自采集信号送入数据预处理单元；
所述预处理单元与所述A/D转换单元相连，用以对数据采集单元采集的信号进行滤波和放大处理；
所述A/D转换单元与所述微处理器相连，用以将所述预处理单元处理的信号进行模数转换后送入所述微处理器；
所述微处理器与所述GPRS DTU设备相连，用以根据所述A/D转换单元发送的数字信号进行数据初步判断和电力变压故障诊断与预测处理，以及将采集的时间日期信息、监测数据及预分析结果数据通过GPRS DTU设备传给物联网服务器进行记录分析和故障预测报警。
优选地，所述系统还包括电源单元，其与所述微处理器相连，用以向微处理器以及硬件各模块提供所需的稳定电源。
优选地，所述系统还包括液晶显示单元，其与所述微处理器相连，用以显示所述微处理器的处理结果。
优选地，所述系统还包括报警单元，其与所述微处理器相连，用以报警提示。
优选地，所述微处理器采用PIC18系列单片机。
优选地，所述气敏传感器采用电化学传感器。
在第二方面，本发明还提供了基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测方法，该方法包括以下步骤：
通过气敏传感器、温度传感器和微水含检测器采集变压器油箱内油的温度、气体含水量和气体浓度信号；
通过数据预处理单元对采集的油的温度、气体含水量和气体浓度信号进行滤波和放大处理；
通过模数转换单元对预处理后的信号进行模数转换；
通过微处理器对模数转换后的信号进行数据初步判断和电力变压故障诊断与预测处理，以及将采集的时间日期信息、监测数据及预分析结果数据通过GPRS DTU设备传给物联网服务器进行记录分析和故障预测报警。
本发明可以对变压器集中进行监测，节省大量人力物力；能实时、准确地获得变压器油动态温度、气体浓度和气体含水量及时监测。一旦数据异常，可进行报警提示。系统结构简单，操作方便。
附图说明
图1是本发明提供的基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统的结构框图；
图2是本发明实施例提供的基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明提供的基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统的结构框图。
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统。该系统包括数据采集单元1、数据预处理单元2、A/D转换单元3、微处理器4、GPRSDTU设备5和物联网服务器6。
数据采集单元1包括气敏传感器11、温度传感器12和微水含检测器13，所述气敏传感器11、温度传感器12和微水含检测器13分别与数据预处理单元2相连，主要负责将各自采集信号送入数据预处理单元2。
数据预处理单元2与A/D转换单元3相连，主要负责对数据采集单元采集的信号进行滤波和放大处理。
A/D转换单元3与微处理器4相连，主要负责将数据预处理单元2处理的信号进行模数转换后送入微处理器4。
微处理器4与GPRS DTU设备5相连，用以根据A/D转换单元3发送的数字信号进行数据初步判断和电力变压故障诊断与预测处理，以及将采集的时间日期信息、监测数据及预分析结果数据通过GPRS DTU设备5传给物联网服务器6进行记录分析和故障预测报警。本实施例中的微处理器采用PIC18系列单片机。
另外，本发明实施例的系统还包括电源单元7，其与微处理器4相连，负责向微处理器4以及硬件各模块提供所需的稳定电源。还包括液晶显示单元8，其与微处理器4相连，负责显示微处理器4的处理结果。还包括报警单元，其与所述微处理器相连，负责报警提示。报警单元可以是蜂鸣器报警，也可以是指示灯进行指示报警，还可以二者的结合方式报警。
工作时，由气敏传感器11、温度传感器12和微水含检测器13分别采集变压器油中溶解气体的类型、成分、浓度、温度和含水量数据并上传至数据预处理单元2，由数据预处理单元2对采集的信号进行滤波和放大处理后送入A/D转换单元3进行模数转换，然后由微处理器根据转换后的数字信号进行数据初步判断和电力变压故障诊断与预测处理，以及将采集的时间日期信息、监测数据及预分析结果数据通过GPRS DTU设备5传给物联网服务器6进行记录分析和故障预测报警。
图2是本发明实施例提供的基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测方法流程图。
如图2所示，本实施例提供了基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测方法。该方法包括以下步骤：
在步骤201中，通过气敏传感器、温度传感器和微水含检测器采集变压器油箱内油的温度、气体含水量和气体浓度信号。
在步骤202中，通过数据预处理单元对采集的油的温度、气体含水量和气体浓度信号进行滤波和放大处理。
在步骤203中，通过模数转换单元对预处理后的信号进行模数转换。
在步骤204中，通过微处理器对模数转换后的信号进行数据初步判断和电力变压故障诊断与预测处理，以及将采集的时间日期信息、监测数据及预分析结果数据通过GPRSDTU设备传给物联网服务器进行记录分析和故障预测报警。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统，其特征在于，包括数据采集单元、数据预处理单元、A/D转换单元、微处理器、GPRS DTU设备和物联网服务器，
所述数据采集单元包括气敏传感器、温度传感器和微水含检测器，所述气敏传感器、温度传感器和微水含检测器分别与所述数据预处理单元相连，用以将各自采集信号送入数据预处理单元；
所述预处理单元与所述A/D转换单元相连，用以对数据采集单元采集的信号进行滤波和放大处理；
所述A/D转换单元与所述微处理器相连，用以将所述预处理单元处理的信号进行模数转换后送入所述微处理器；
所述微处理器与所述GPRS DTU设备相连，用以根据所述A/D转换单元发送的数字信号进行数据初步判断和电力变压故障诊断与预测处理，以及将采集的时间日期信息、监测数据及预分析结果数据通过GPRS DTU设备传给物联网服务器进行记录分析和故障预测报警。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统，其特征在于，还包括电源单元，其与所述微处理器相连，用以向微处理器以及硬件各模块提供所需的稳定电源。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统，其特征在于，还包括液晶显示单元，其与所述微处理器相连，用以显示所述微处理器的处理结果。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统，其特征在于，还包括报警单元，其与所述微处理器相连，用以报警提示。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统，其特征在于，所述微处理器采用PIC18系列单片机。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测系统，其特征在于，所述气敏传感器采用电化学传感器。
7.基于物联网的变压器油中溶解气体在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过气敏传感器、温度传感器和微水含检测器采集变压器油箱内油的温度、气体含水量和气体浓度信号；
通过数据预处理单元对采集的油的温度、气体含水量和气体浓度信号进行滤波和放大处理；
通过模数转换单元对预处理后的信号进行模数转换；
通过微处理器对模数转换后的信号进行数据初步判断和电力变压故障诊断与预测处理，以及将采集的时间日期信息、监测数据及预分析结果数据通过GPRS DTU设备传给物联网服务器进行记录分析和故障预测报警。
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| CN107515027A true CN107515027A (zh) | 2017-12-26 |
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|---|---|
| CN (1) | CN107515027A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109738595A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-10 | 福建工程学院 | 一种基于物联网检测变压器故障的系统及方法 |
| CN110007052A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-07-12 | 福建工程学院 | 一种输电变压器故障检测表盘装置 |
| CN110208332A (zh) * | 2019-07-02 | 2019-09-06 | 哈尔滨理工大学 | 变压器油中气体在线监测系统 |
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2017
- 2017-09-30 CN CN201710913151.XA patent/CN107515027A/zh active Pending
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20171226 |